Что такое угли и какими они бывают?
В статье рассказывается о том, что такое угли, что такое ископаемый уголь, как он образуется и в каких сферах применяется в наше время.
Определение
Все хоть раз, но слышали такое слово, как угли или уголь. Так что это такое? Если для ответа на этот вопрос обращаться к толковому словарю Ожегова, то там можно найти следующие определения: уголь - это ископаемое твердое горючее вещество, которое образовалось из древних растений. Углями также называют, к примеру, остатки пережженной древесины - угли костра, пожара, печи и прочее. К слову, к каменному углю после того, как он перегорел, данное употребление не корректно, в этом случае его остатки называются шлаком.
Также, отвечая на вопрос: "Что такое угли?", стоит упомянуть древесные - они имеют свойство жарко тлеть даже после длительной термической обработки. В древние времена это их полезное свойство применяли при изготовлении железа из руды, а также кузнецы для поддержания больших температур в горнах. А еще древесный уголь раньше использовался как один из составных элементов черного пороха. Но позже от классической схемы «селитра, сера, древесный уголь» отказались в пользу нового бездымного пороха. Так что мы разобрались с тем, что такое угли, и более подробно остановимся на каменном угле – полезном ископаемом, которое в свое время помогло людям совершить промышленную революцию.
Образование
Стоит упомянуть тот факт, что уголь был первым полезным ископаемым, который люди научились добывать и применять.
Образование основных его залежей началось, по подсчетам ученых, примерно 400 млн лет назад. Тогда большую часть Земли покрывали болота и тропические леса. Постепенно на их дне накапливалась растительная масса, и в тех местах, где вода была стоячей и бедной на кислород, постепенно образовывались будущие ископаемые угли. Первой его стадией был торф, и постепенно под давлением он спрессовывался и каменел.
Несколько позже широкое образование этого вида топлива прекратилось. Считается, что виной тому обычные грибы, вернее, плесень, которую они вызывали. Именно она расщепляла вещества, которые помогали образованию угля. Из-за постоянного движения земной коры и изменения материков, некоторые глубинные пласты угля постепенно вышли наружу, и люди научились применять полезное ископаемое - уголь.
Промышленная революция
В Российской империи каменный уголь применялся мало, и основная добыча его началась в первой половине XIX века, после открытия богатых месторождений. Однако перспективу этого вида топлива понимал еще сам Петр Первый.
Так, когда он находился в Азовском походе, ему показали черный минерал, который хорошо горел. Позже, начиная с 1722 года, царским указом были организованы экспедиции с целью разведки его залежей.
Что такое уголь ископаемый? Это черный, плотный, но хрупкий минерал, с большой температурой горения. Он разделяется на три вида.
Первый - это антрацит. Содержание углерода в нем составляет 95%. Самый дорогой и высокоэнергетический вид этого топлива. Применяется в основном для промышленных нужд.
Второй - это каменный уголь. Он образовался из осадочных пород, процент углерода в нем 75-95. Также содержит большое количество влаги, из-за чего воспламеняется и горит не так хорошо, как антрацит.
Третий и последний - это бурый уголь. Он наиболее молодой, образуется из остатков торфа, содержит от 65 до 75% углерода.
В первой половине XIX века в России началась широкая добыча и применение этого ископаемого. Впрочем, как и во всем мире. Новый вид топлива позволил существенно развить промышленность, к примеру ту же выплавку чугуна, которая до этого не могла производиться в больших масштабах.
Добыча и применение
Добывается он двумя методами: подземным и наружным. Наиболее распространен первый, так как наружные его выходы на поверхность земли довольно редки и быстро истощаются. При подземном нужно строить шахты, где в глубине земли пласты угля дробятся разными способами, а затем поднимаются наружу, где происходит сортировка и погрузка.
Процесс этот связан с различного рода опасностью - завалами, затоплениями, взрывами метана. К тому же угольная пыль часто содержит в себе канцерогенные вещества, и шахтерам приходится носить респираторы, которые затрудняют дыхание и, как следствие, газовый обмен в крови.
Применяется уголь в ряде отраслей, начиная с электростанций, заканчивая обычным отоплением деревенских домов.
Опасность
Несмотря на дешевизну добычи и высокую температуру горения, сжигание угля причиняет значительный вред экологии. Связано это с тем, что в процессе горения он выделяет большое количество углекислоты, которая усугубляет парниковый эффект.
Так что мы разобрались с тем, что такое угли, какими они бывают, для чего добываются и каковы сферы их применения. И по сей день это топливо не выходит из употребления, однако запасы его истощаются, что заставляет задуматься о поисках альтернативных источников энергии.